(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トンネル周方向で隣り合うトンネル用セグメントを、各セグメントのトンネル周方向端部に形成した継手面どうしを突き合わせて互いに連結するために、一方のセグメントの継手面側に固定される挿入金具と、他方のセグメントの継手面側に固定される被挿入金具とを備え、
前記挿入金具が、前記被挿入金具にトンネル長手方向から挿入可能な挿入部材と、前記セグメントに固定可能な固定部材と、前記挿入部材と前記固定部材とを一体に連結する連結部材とを備え、
前記連結部材は、セグメント厚さ方向の寸法を前記挿入部材よりも小さい寸法に形成して、前記挿入部材と前記固定部材とで挟まれる位置に設けられ、前記被挿入金具が、前記挿入部材をトンネル長手方向から挿入可能な挿入孔を形成してある被挿入部材を備え、
前記被挿入部材は、前記挿入部材を前記挿入孔に挿入するに伴う前記連結部材の挿通を許容するスリットを備え、
前記挿入孔に挿入した挿入部材と前記被挿入部材とを挿入孔径方向に互いに係合させて、前記セグメントどうしを連結可能に構成してあるセグメント連結装置であって、
前記スリットを、前記挿入孔の長手方向視で、前記挿入孔の径方向外方側ほど拡がる扇状に形成して、前記挿入部材と前記被挿入部材とを挿入孔径方向に係合させた状態での、前記連結部材の前記スリットに対する挿入孔周方向に沿う姿勢変更を許容してあり、前記挿入部材と前記被挿入部材との係合面を挿入孔周方向に沿う円弧面に形成してあり、前記姿勢変更を許容する範囲内において前記挿入部材と前記被挿入部材の係合が面接触により成り立つセグメント連結装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トンネル周方向で隣り合うトンネル用セグメントを、各セグメントのトンネル周方向端部に形成した継手面どうしを突き合わせて互いに連結するために、一方のセグメントの継手面側に固定される挿入金具と、他方のセグメントの継手面側に固定される被挿入金具とを備え、前記挿入金具が、前記被挿入金具にトンネル長手方向から挿入可能な挿入部材と、前記セグメントに固定可能な固定部材と、前記挿入部材と前記固定部材とを一体に連結する連結部材とを備え、前記連結部材は、セグメント厚さ方向の寸法を前記挿入部材よりも小さい寸法に形成して、前記挿入部材と前記固定部材とで挟まれる位置に設けられ、前記被挿入金具が、前記挿入部材をトンネル長手方向から挿入可能な挿入孔を形成してある被挿入部材を備え、前記被挿入部材は、前記挿入部材を前記挿入孔に挿入するに伴う前記連結部材の挿通を許容するスリットを備え、前記挿入孔に挿入した挿入部材と前記被挿入部材とを挿入孔径方向に互いに係合させて、前記セグメントどうしを連結可能に構成してあるセグメント連結装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記セグメント連結装置は、挿入金具と被挿入金具とを継手面に対して所定姿勢になるようにセグメントに固定しておくことで、挿入部材を挿入孔に挿入するに伴う連結部材のスリットへの挿通を許容して、継手面どうしを突き合わせて互いに連結できるように構成してある。
従来の上記セグメント連結装置は、挿入金具或いは被挿入金具のセグメントに対する取り付け誤差や、セグメントどうしの組み付け誤差を一定範囲内で吸収できるように、スリットを、挿入孔の径方向に沿って略一定のスリット幅で形成して、この略一定のスリット幅の範囲内で、連結部材のスリットに対する挿入孔周方向に沿う姿勢変化を許容してあるが（例えば、特許文献１参照）、挿入金具又は被挿入金具を、その継手面に対する所定姿勢を必要に応じて変更してセグメントに固定した場合でも、挿入部材を挿入孔に挿入するに伴う連結部材のスリットへの挿通を許容するものではない。
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１６２３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このため、挿入金具又は被挿入金具を、その継手面に対する所定姿勢を変更してセグメントに固定したい場合は、その変更した所定姿勢において、挿入部材を挿入孔に挿入するに伴って連結部材をスリットに挿通できるように、挿入金具又は被挿入金具を別途製作する必要があり、セグメント連結装置の製作コストが増大する欠点がある。
この欠点を解決するために、例えば、従来の被挿入金具におけるスリットを、挿入孔の径方向に沿って略一定の大きなスリット幅で形成して、挿入金具又は被挿入金具を別途製作することなく、連結部材の挿入孔周方向に沿う大きな姿勢変化を許容できるようにすることが考えられるが、スリットを挿入孔の径方向に沿って略一定の大きなスリット幅で形成すると、挿入部材と被挿入部材との係合代が減少し易い（引っ掛かりが浅くなり易い）とともに、被挿入部材の強度も低下し易い欠点がある。
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであって、挿入金具又は被挿入金具を、その継手面に対する所定姿勢を必要に応じて変更してセグメントに固定した場合でも、セグメント連結装置の製作コストの増大を抑制しながら、挿入部材を挿入孔に挿入するに伴う連結部材のスリットへの挿通を許容することができ、しかも、挿入部材と被挿入部材との係合代が減少し難く（引っ掛かりが浅くなり難く）、被挿入部材の強度も低下し難いセグメント連結装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の特徴構成は、トンネル周方向で隣り合うトンネル用セグメントを、各セグメントのトンネル周方向端部に形成した継手面どうしを突き合わせて互いに連結するために、一方のセグメントの継手面側に固定される挿入金具と、他方のセグメントの継手面側に固定される被挿入金具とを備え、前記挿入金具が、前記被挿入金具にトンネル長手方向から挿入可能な挿入部材と、前記セグメントに固定可能な固定部材と、前記挿入部材と前記固定部材とを一体に連結する連結部材とを備え、前記連結部材は、セグメント厚さ方向の寸法を前記挿入部材よりも小さい寸法に形成して、前記挿入部材と前記固定部材とで挟まれる位置に設けられ、前記被挿入金具が、前記挿入部材をトンネル長手方向から挿入可能な挿入孔を形成してある被挿入部材を備え、前記被挿入部材は、前記挿入部材を前記挿入孔に挿入するに伴う前記連結部材の挿通を許容するスリットを備え、前記挿入孔に挿入した挿入部材と前記被挿入部材とを挿入孔径方向に互いに係合させて、前記セグメントどうしを連結可能に構成してあるセグメント連結装置であって、前記スリットを、前記挿入孔の長手方向視で、前記挿入孔の径方向外方側ほど拡がる扇状に形成して、前記挿入部材と前記被挿入部材とを挿入孔径方向に係合させた状態での、前記連結部材の前記スリットに対する挿入孔周方向に沿う姿勢変更を許容してあり、前記挿入部材と前記被挿入部材との係合面を挿入孔周方向に沿う円弧面に形成してあり、前記姿勢変更を許容する範囲内において前記挿入部材と前記被挿入部材の係合が面接触により成り立つ点にある。
【０００６】
〔作用及び効果〕
スリットを、挿入孔の長手方向視で、挿入孔の径方向外方側ほど拡がる扇状に形成して、挿入部材と被挿入部材とを挿入孔径方向に係合させた状態での、連結部材のスリットに対する挿入孔周方向に沿う姿勢変更を許容してあるので、挿入孔の長手方向視で挿入孔の径方向外方側ほど拡がる扇状のスリット幅の範囲内で、挿入部材と被挿入部材とを挿入孔径方向に係合させた状態での、連結部材の挿入孔周方向に沿う姿勢変更を許容できるようになる。
従って、挿入金具又は被挿入金具を、その継手面に対する所定姿勢を必要に応じて変更してセグメントに固定した場合でも、挿入金具又は被挿入金具を別途製作することなく、セグメント連結装置の製作コストの増大を抑制しながら、挿入部材を挿入孔に挿入するに伴う連結部材のスリットへの挿通を許容することができる。
そのうえ、スリットを、挿入孔の長手方向視で、挿入孔の径方向外方側ほど拡がる扇状に形成してあるので、挿入部材と被挿入部材との係合代が減少し難く（引っ掛かりが浅くなり難く）、被挿入部材の強度も低下し難い。
【０００７】
【０００８】
また、挿入部材と被挿入部材との係合面を、挿入部材と被挿入部材とを挿入孔径方向に係合させた状態での、連結部材のスリットに対する姿勢変更を許容する挿入孔周方向に沿う円弧面に形成してあるので、連結部材のスリットに対する挿入孔周方向に沿う姿勢変更にかかわらず、挿入部材と被挿入部材との係合代を確保し易い。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は本発明によるセグメント連結装置（以下、単に連結装置という。）Ｃを示し、後述するように、トンネル周方向で隣り合う鉄筋コンクリート製トンネル用セグメントＢ，Ｋを、各セグメントＢ，Ｋのトンネル周方向端部に形成した継手面３どうしを突き合わせて互いに連結するために、一方のセグメントの継手面３側に固定される挿入金具４ａと、他方のセグメントの継手面３側に固定される被挿入金具４ｂとを備えている。
【００１０】
前記挿入金具４ａは、図２にも示すように、被挿入金具４ｂにトンネル長手方向から挿入可能な挿入軸部材９ａと、セグメントＢ，Ｋに固定可能な固定部材１４ａと、挿入軸部材９ａと固定部材１４ａとを一体に連結する連結部材１５と、セグメントＢ，Ｋに埋設されるアンカー筋１１とを一体に備えている。
【００１１】
前記連結部材１５は、セグメント厚さ方向の寸法を挿入軸部材９ａよりも小さい寸法に板状に形成して、挿入軸部材９ａと固定部材１４ａとで挟まれる位置に設けてある。
また、挿入金具４ａは、連結部材１５の厚み方向中心位置を通る仮想平面Ｘを挟んで対称となる形状に形成してある。
【００１２】
前記被挿入金具４ｂは、図３にも示すように、挿入軸部材９ａをトンネル長手方向から挿入可能な挿入孔９ｂを貫通形成してある被挿入部材１６と、セグメントＢ，Ｋに固定可能な固定部材１４ｂと、セグメントＢ，Ｋに埋設されるアンカー筋１１とを一体に備えている。
【００１３】
前記被挿入部材１６は、挿入軸部材９ａを挿入孔９ｂに挿入するに伴う連結部材１５の挿通を許容するスリット１７を挿入孔９ｂの長手方向に沿って備え、挿入孔９ｂに挿入した挿入軸部材９ａと被挿入部材１６とを挿入孔径方向に互いに係合させて、セグメントＢ，Ｋどうしを連結可能に構成してある。
また、被挿入金具４ｂは、スリット１７のスリット幅方向中心位置を通る仮想平面Ｙを挟んで対称となる形状に形成してある。
【００１４】
そして、スリット１７を、挿入孔９ｂの長手方向視で、挿入孔９ｂの径方向外方側ほど拡がる扇状に形成して、図４に示すように、挿入軸部材９ａと被挿入部材１６とを挿入孔径方向に係合させた状態での、連結部材１５のスリット１７に対する挿入孔周方向に沿う姿勢変更を許容してある。
【００１５】
また、挿入軸部材９ａと被挿入部材１６との係合面１０を、挿入軸部材９ａと被挿入部材１６とを挿入孔径方向に係合させた状態での、連結部材１５のスリット１７に対する挿入孔周方向に沿う姿勢変更を許容する挿入孔周方向に沿う円弧面に形成してある。
【００１６】
図５は、トンネル周方向で隣り合う三種類のトンネル用セグメントＡ，Ｂ，Ｋどうしを連結してある略筒円形のセグメントリングＲを示し、図６に示すように、トンネル長手方向に平行な左右の側辺１ａを備えた三個のＡセグメントＡと、トンネル長手方向に平行な側辺１ａとトンネル長手方向に対して傾斜する傾斜側辺１ｂとを備えた二個のＢセグメントＢと、傾斜側辺１ｂを左右対称に備えたＫセグメントＫとを連結してある。
【００１７】
図７〜図９は、本発明による連結装置Ｃを使用して、トンネルリングＲの上部を構成するために左右対称に先行して設置してある一対のＢセグメントＢの一方と、その一対のセグメントＢ間に押し込んで最後に連結するＫセグメント（以下、キーセグメントという）Ｋとを連結してあるトンネルセグメント連結構造を示し、キーセグメントＫと図示しない他方のＢセグメントＢとの連結構造も同様であるので省略する。
【００１８】
前記ＢセグメントＢとキーセグメントＫは、各セグメント本体２のトンネル周方向端部、つまり、傾斜側辺１ｂに沿って形成した継手面３どうしを突き合わせて、トンネル長手方向で二箇所の夫々に設けてある同じ仕様の連結装置Ｃ（Ｃ１，Ｃ２）で互いに連結してあり、各セグメント本体２は、補強鉄筋５を篭状に配筋してある鉄筋コンクリートで構成して、抗口側端面には連結用の雄型金具６ａを設け、切羽側端面には連結用の雌形金具６ｂを設けてある。
【００１９】
前記キーセグメントＫもＢセグメントＢも、トンネル長手方向に沿わせる幅を同じ一定幅で形成してあり、各継手面３は、平面視で、トンネル長手方向に沿う線分Ｌ１に対して抗口側ほどキーセグメントＫ側に傾斜するように設けてあって、キーセグメントＫは、平面視で、左右対称な略台形（等脚台形）に形成してある。
【００２０】
前記ＢセグメントＢとキーセグメントＫの夫々は、図８，図９に示すように、セグメント本体２の内周面７と外周面８とがトンネル周方向に沿って互いに略平行に、かつ、同芯の略円形に湾曲している湾曲面に形成され、継手面３は、外周面８を上向きにしたキーセグメントＫを、継手面３を略鉛直方向に沿わせて一対のＢセグメントＢ間にトンネル径方向から入り込ませることができるように、トンネル長手方向に沿う正面視で、その継手面３との交差箇所における湾曲面（内周面７又は外周面８）の法線Ｌ２に対して傾斜している傾斜面に形成されている。
【００２１】
前記二箇所に設けてある連結装置Ｃのうち、抗口側に設けてある連結装置Ｃ１は、図８に示すように、セグメント本体２に篭状に配筋してある補強鉄筋５の内側にアンカー筋１１が収まるように、被挿入金具４ｂを、その仮想平面Ｙが継手面３に対して略直交し、かつ、トンネル長手方向に対して平行となる姿勢でキーセグメントＫに固定してあり、挿入金具４ａを、その仮想平面Ｘが継手面３に対して傾斜し、かつ、トンネル長手方向に対して平行となる姿勢でＢセグメントＢに固定してある。
【００２２】
また、切羽側に設けてある連結装置Ｃ２は、図９に示すように、セグメント本体２に篭状に配筋してある補強鉄筋５の内側にアンカー筋１１が収まるように、挿入金具４ａを、その仮想平面Ｘが継手面３に対して略直交し、かつ、トンネル長手方向に対して平行となる姿勢でキーセグメントＫに固定してあり、被挿入金具４ｂを、その仮想平面Ｙが継手面３に対して傾斜し、かつ、トンネル長手方向に対して平行となる姿勢でＢセグメントＢに固定してある。
【００２３】
前記ＢセグメントＢにおける継手面３の切羽側と、キーセグメントＫにおける継手面３の抗口側との夫々には、キーセグメントＫをＢセグメントＢ間に押し込む際に、挿入軸部材９ａの入り込みを許容する横向きの溝１２を形成してある。
【００２４】
そして、図５（イ）に示すように、キーセグメントＫの抗口側部分を左右のＢセグメントＢ間に予めトンネル径方向から大きく入り込ませておいてから、図示しない押し込み装置でＢセグメントＢ間に抗口側に向けて押し込むことにより、各挿入軸部材９ａを溝１２に入り込ませて各被挿入部材１６の挿入孔９ｂに挿入し、各挿入軸部材９ａを各被挿入部材１６に挿入孔径方向に係合させて、ＢセグメントＢとキーセグメントＫとを互いに連結して、図５（ロ）に示すように、セグメントリングＲを構築してある。
【００２５】
〔その他の実施形態〕
１．本発明によるセグメント連結装置は、金属製のトンネル用セグメントどうしを連結するために使用するものであっても良い。
２．本発明によるセグメント連結装置は、トンネル周方向で隣り合うトンネル用セグメントを、トンネル長手方向と平行な継手面どうしを突き合わせて連結するために使用するものであっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】セグメント連結装置の斜視図
【図２】（イ）挿入金具の正面図  （ロ）挿入金具の平面図  （ハ）挿入金具の側面図
【図３】（イ）被挿入金具の正面図  （ロ）被挿入金具の一部断面図  （ハ）被挿入金具の側面図
【図４】セグメント連結装置の作用説明図
【図５】トンネルリングの斜視図
【図６】トンネルリングを構成するセグメントの展開図
【図７】トンネルセグメント連結構造を示す一部断面平面図
【図８】図７のVIII−VIII線矢視断面図
【図９】図７のIX−IX線矢視断面図
【符号の説明】
【００２７】
３  継手面
４ａ  挿入金具
４ｂ  被挿入金具
９ａ  挿入部材
９ｂ  挿入孔
１０  係合面
１４ａ  固定部材
１５  連結部材
１６  被挿入部材
１７  スリット
Ｂ  セグメント（Ｂセグメント）
Ｋ  セグメント（Ｋセグメント）
【図１】
0005155613.tif 000002
【図２】
0005155613.tif 000003
【図３】
0005155613.tif 000004
【図４】
0005155613.tif 000005
【図５】
0005155613.tif 000006
【図６】
0005155613.tif 000007
【図７】
0005155613.tif 000008
【図８】
0005155613.tif 000009
【図９】
0005155613.tif 000010